Минералы осадочных пород

Министерство образования и науки Республики Казахстан Атырауский институт нефти и газа Доклад Минералы осадочных пород Выполнила:

Сарсенбаева Айдана Сто с лишним лет назад к объектам минералогии относили все горные породы, кристаллы, руды, окаменелости, уголь, нефть, жидкости и газы, т. е все неживые естественные тела. Затем из минералогии были выделены окаменелости (палеонтология), горные породы (петрография), каустобиолиты (уголь и нефть). В настоящее время минералами называются однородные по составу и строению кристаллические вещества, образовавшиеся в результате природных физико-химических процессов и являющиеся составными частями горных пород и руд.

С химической точки зрения минерал — более или менее однородное тело, отвечающее определенному составу. Физически каждый минерал также характеризуется определенными, присущими ему качествами: твердостью, плотностью, магнитностью, оптическими свойствами и др. Размеры минеральных индивидов могут быть от больших, масса которых несколько тонн (полевой шпат, кварц), до мельчайших зернышек, видимых только в микроскоп. Большинство минералов встречаются именно в виде мелких и мельчайших зернышек, образуя зернистую структуру магматических, осадочных и метаморфических горных пород.

Распространение минералов в природе чрезвычайно широко. Вся земная кора, все горные породы и месторождения полезных ископаемых состоят из минералов. Известно около 2200 минералов, а число их названий с разновидностями более 4000. Последнее объясняется тем, что многие минералы имеют несколько названий. Кроме того, разновидности минералов получают самостоятельные названия благодаря отклонениям от химического состава, цвета и других свойств. Широко распространенных в природе минералов насчитывается около 450 видов, остальные встречаются редко.

Осадочные горные породы — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, образующиеся в результате разрушения и последующего отложения разнообразных продуктов выветривания магматических и метаморфических (а также и осадочных) пород. Образование осадочных пород связано с экзогенными процессами, протекающими на поверхности земли и в гидросфере. По генетическим признакам все осадочные горные породы можно разделить на три группы:

• 1. Обломочные породы, образующиеся из механических осадков. Таковы гравий, песок, глины и др.
• 2. Химические (хемогенные) породы, образующиеся из химических осадков истинных или коллоидных растворов. К химическим породам относятся галит, доломит, бокситы, калийные соли, кремнистые породы.
• 3. Органогенные породы образуются благодаря жизнедеятельности организмов, причем различают фитогенные и зоогенные. Примером органогенных пород могут служить мел, известняк, диатомит и каустобиолиты.

Химический состав осадочных горных пород более разнообразен, чем исходных магматических и метаморфических пород. Это объясняется весьма тонким разделением продуктов разрушения этих пород и переходом в раствор их составных частей. Осадочные породы чаще всего содержат следующие химические соединения: кремнезем, глинозем, ангидрид, карбонаты, сульфаты, периклаз, вода и углерод в небольшом количестве.

Минеральный состав осадочных пород характеризуется присутствием тех минералов, которые являются устойчивыми в зоне осадконакопления или образуются при экзогенных процессах. Среди них в первую очередь нужно отметить кварц, халцедон, опал, минералы группы каолинита (каолинит, монтмориллонит и др.), глауконит, силикаты железа, гидроокислы железа, марганца, алюминия. Характерны карбонаты — кальцит, доломит, сидерит, арагонит, а также галоидные соединения и сульфаты — галит, сильвин, карналлит, гипс, ангидрит, барит, целестин, мирабилит и др. Кроме минерального вещества, осадочные породы часто содержат скелетные остатки организмов в виде окаменелостей.

Минеральный состав обломочных пород.

К обломочным породам относятся валуны, щебень, песок, глина, галька и гравий. Рассмотрим в отдельности минеральный состав данных пород. Минеральный состав песков разнообразен. Наиболее распространенным минералом является кварц, причем нередко встречаются чисто кварцевые пески. Полевые шпаты в среднем составляют около 15% песчаников. Но они могут и отсутствовать и быть главным компонентом (до 77%), а иногда почти единственным (в кристаллических туфах). Обогащение песков полевыми шпатами отражает появление незрелых отложений. Большую информацию несут вторичные изменения полевых шпатов — особенно глинизация, т. е. замещение глинистыми минералами. Они отражают химизм среды, прежде всего щелочность.

Слюды встречаются во многих песчаниках в количестве 1−5% (редко до 30−40%), обычно недалеко от источников сноса. Это мусковит, биотит, флогопит, реже хлорит. Они не несут следов окатанности, часто по размеру превышают зерна кварца и полевых шпатов (из-за лучшей транспортабельности в водном или воздушном потоке), нередко расщеплены.

Пироксены обычно являются акцессорными, но иногда становятся породообразующими (Урал, в вулканических песках), слагая вместе с магнетитом и ильменитом черные пески. Чаще встречаются моноклинные пироксены.

Амфиболы образуют пески и песчаники с содержанием до 20−30% в местах выходов амфиболитов. Часто амфиболы измененные, хлоритизированные.

Магнетит, ильменит, гранат в единичных пластах становятся породообразующими, достигая 50−70% массы песка, это происходит вблизи выхода коренных пород — основных эффузивов, интрузивных базитов.

Аутигенные минералы, составляющие цемент или конкреции, более разнообразны: это карбонаты, сульфаты, силикаты, сульфиды, фосфаты, аллиты, флюорит, кремнеземные, железные, марганцевые минералы и даже лед.

Минералы карбонатных пород.

Карбонатные породы — это осадочные образования, более чем на 50% сложенные карбонатными минералами — солями угольной кислоты. По вещественно-структурной классификации карбонатные породы относятся к надклассу карбонатолитов. Наиболее широко распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. Сидериты, магнезиты, родохрозиты, сода имеют существенно меньшее распространение. Специфика карбонатных пород заключается в большом разнообразии структурных видов, что объясняется разнообразием обстановок и способов их формирования.

Доломит — минерал, карбонат кальция и магния (CaMg (CO₃)₂). Сингония: Тригональная. Цвет: безцветный, белый, желтоватый, розовый, кремовый, сероватый. Спайность: совершенная. Блеск: Матовый, Стеклянный. Твёрдость: 3,5−4. Доломит широко используется в строительстве; при изготовлении вяжущих веществ; термоизолирующих материалов; в качестве огнеупорного материала и флюса в металлургии; в химической промышленности.

Сидерит — FeCO_3. Сингония: Гексагональная. Цвет: Бежевый, желтовато-коричневый, либо коричневый, тёмно-коричневый, желтовато-серый, иногда с иризацией. Прозрачность: Просвечивающий. Спайность: Совершенная. Блеск: Стеклянный. Твёрдость: 3,5−4,5. С древних времен сидерит добывается как важная руда для получения железа. Он используется главным образом в чёрной металлургии для выплавки стали.

Родохрозит — минерал, карбонат марганца. Сингония: Тригональная. Состав (формула): MnCO_3. Цвет: Белый, розовый, малиновый, серый, красный, коричневый, коричнево-чёрный, бесцветный. Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий. Спайность: Совершенная. Блеск: Стеклянный. Твёрдость: 3,5−4.

Магнезит (MgCO₃). Сингония: Тригональная. Цвет: Безцветный, белый, желтоватый, кремовый, бледно-розовый, серый разных оттенков. Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий, Непрозрачный. Спайность: Совершенная. Излом: Неровный, Раковистый, Ступенчатый. Блеск: Матовый, Стеклянный. Твёрдость: 3,5−4,5.

Магнезит — руда магния, получают металлический магний и его соли, применяется при изготовлении сплавов, необходимых в медицинском производстве и строительстве. В металлургии применяется обожженный кристаллический магнезит для изготовления огнеупорных кирпичей, выдерживающих температуру до 3000 °C. Второй областью применения обожженного магнезита является изготовление цемента, используемого в абразивной промышленности и строительстве. Магнезит употребляется для производства электроизоляторов, в бумажном, сахарном, резиновом и других видах производства. Также широко используется магнезитовое минеральное сырье в химической промышленности и при производстве удобрений.

Кроме обломочных и глинистых фракций в карбонатных породах широко распространены в качестве примесей гидроокислы и окислы железа, кремнистые и фосфатные минералы, соли и некоторые другие минеральные компоненты.

кристаллический осадочный горный порода.